Расчётно-пояснительная записка

РАСЧЁТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ ПО ТММ

Тема проекта:

 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ

МЕХАНИЗМОВ АВТОМОБИЛЯ-ВЕЗДЕХОДА

 

 

Выполнил: студент 2 курса гр. Аи-21а

Мусин А. Д.

Проверил: к.т.н., доцент

Уржунцев И.П.

 

Пермь 2015

СОДЕРЖАНИЕ Стр.

Реферат (аннотация)…………………………………………………………........3

I. Синтез, структурный и кинематический анализ механизмов автомобиля-вездехода.

1.1. Исходные данные……………………………………………………….............4

1.2. Синтез рычажного механизма двигателя……………..……….……………4

1.3. Структурный анализ механизма………………………………………………4

1.4. Построение планов положений механизма…………………………………5

1.5. Построение планов скоростей…………………………………………….….5

1.6. Построение годографа скорости……………………………………...….…..6

1.7. Построение плана ускорений…………………………….…….………….…7

1.8. Построение кинематических диаграмм…………………………….................8

II. Силовой (кинетостатический) расчет рычажного механизма двигателя

2.1. Исходные данные……………………………………………………...............9

2.2. Построение планов скоростей и ускорений………………………….……. 9

2.З. Расчет сил, действующих на звенья…………………………………..……...9

2.4. Силовой расчет структурных групп…………………………….............……10

2.5. Силовой расчет кривошипа……………………………………………….......12

2.6. Определение уравновешивающей силы методом Жуковского ………........13

III. Проектирование кулачкового механизма

3.1. Исходные данные…………………………………………………...………14

3.2. Построение кинематических диаграмм движения толкателя……............14

3.3. Построение профиля кулачка……………………………………...….........14

IV. Расчет маховика

4.1. Исходные данные…………………………………………………….............15

4.2. Последовательность построения диаграммы……………………...….…...15

4.3. Проектирование маховика…………………………………………...............19

V. Расчет планетарного редуктора

5.1. Исходные данные………………………………………………….………….20

5.2. Условия проектирования…………………………………………..…………20

5.3. Подбор чисел зубьев……………………………………………….…….……21

VI. Проектирование эвольвентного прямозубого зацепления

6.1. Исходные данные……………………………………………………….……..22

6.2. Расчёт зацепления…………………………………………………… ….……22

6.3. Построение эвольвентного зацепления……………………………………..24

Список используемой литературы………………………………..……………...26

 

РЕФЕРАТ (АННОТАЦИЯ)

 

Вездеход - автомобиль высокой проходимости для эксплуатации в тяжелых дорожных условиях (по бездорожью, заболоченной местности, снежной целине и т.п.). Для вездехода обычно используют шасси автомобиля, снабженное гусеничным движителем или специальными шинами, а в трансмиссию вводят дополнительную коробку передач или другие механизмы, позволяющие увеличивать тяговое усилие. В таких автомобилях применяют разные по устройству двигатели.

 

 

I. СИНТЕЗ, СТРУКТУРНЫЙ И КИНЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МЕХАНИЗМОВ АВТОМОБИЛЯ-ВЕЗДЕХОДА.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Функциональная схема машинного агрегата (автомобиля-вездехода) показана на рисунке 1.1

Рисунок 1.1

1…6- звенья

СИНТЕЗ РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА ДВИГАТЕЛЯ

Натуральная длина кривошипа:

L_OA=L_OC=0.042 м

Натуральная длина шатуна:

L_AB=L_CD=L_OA*λ=0.1638 м

Общая длина:

L=2*(L_OA+L_AB)=2*(0.042+0.1638)=0.4116 м

СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ МЕХАНИЗМА

Число подвижных звеньев п = 5. Число кинематических пар V класса (низших) р₅ =7..

Число кинематических пар четвертого класса (высших) p₄ = 0.

 

Степень подвижности механизма находим по формуле Чебышева:

W= 3п - 2р₅ - p₄ = 3 • 5 - 2 • 7 = 1.

ПОСТРОЕНИЕ ПЛАНОВ ПОЛОЖЕНИЙ МЕХАНИЗМА

Назначаем масштабный коэффициент длин μ_L=L/600=0.4116/600=0.001029м/мм. Находим размеры звеньев в выбранном масштабе:

OA=L_OA/μ_L =41мм

AB=L_AB/μ_L=159 мм

D¹=D/μ_L=78 мм

AS₂=AB/3=53

Строим 12 наложенных один на другой планов механизма по двенадцати равноотстоящим положениям кривошипа. В качестве нулевого принимаем положение, при котором точка В занимает крайнее правое положение.

 

ПОСТРОЕНИЕ ПЛАНОВ СКОРОСТЕЙ

Скорость точки А находим по формуле:

м/с

Масштаб плана скоростей:

Скорость звена ВА:

м/с

Угловую скорость находим по формуле:

С^-1

Скорость точки В находим по формуле:

м/с

Длину вектора ускорения точки S₂ находим по формуле:

мм

Скорость точки S₂находим по формуле:

=18,8 м/с

Расчётные данные представлены в таблице:

№ полож.
	19,7	17,1	10,5		10,2	17,4	19,7	17,1	11,5		10,5	17,4	19,7
	120,2	104,4	64,1		62,3	106,2	120,2	114,5	70,2		64,1	106,2	120,2
		7,9	14,8	19,7	19,7	10,2		12,2	23,03	19,7	19,7	7,2
	13,6	14,8	17,4	19,7	18,8	15,8	13,6	15,5		19,7	17,8	14,8	13,6
	19,7	17,1	10,5		10,2	17,4	19,7	17,1	11,5		10,5	17,4	19,7
	120,2	104,4	64,1		62,3	106,2	120,2	114,5	70,2		64,1	106,2	120,2
		7,9	14,8	19,7	19,7	10,2		12,2	23,03	19,7	19,7	7,2
	13,6	14,8	17,4	19,7	18,8	15,8	13,6	15,5		19,7	17,8	14,8	13,6

 

ПОСТРОЕНИЕ ГОДОГРАФА СКОРОСТИ

Строим годограф скорости центра масс звена 2, перенося с построенных планов скоростей векторы в общую точку. Масштаб построения μ_V=0.329 .Соединяем концы векторов плавной лекальной кривой.

ПОСТРОЕНИЕ ПЛАНА УСКОРЕНИЙ

План ускорения строим для 4положения механизма.

 

Ускорение для точки А находим по уравнению

м/с²

Определяем масштаб:

Длина вектора в выбранном масштабе: мм.

 

м/с²

мм

м/с²

Угловое ускорение звена 2

с^-2

Ускорение для точки В находим по уравнению:

мм

м/с²

Расчётные данные представлены в таблице:

 

№ пол.

aA

aB

а^nВА

a^τВА

aS2

aS4

aC

aD

a^nDC

a^τDC

Ε2

E4

II. СИЛОВОЙ РАСЧЕТ (КИНЕТОСТАТИЧЕСКИЙ) РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА ДВИГАТЕЛЯ

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Массы звеньев: ; ; . Моменты инерции:

Расчет выполнить для положения 10 (см. лист 1), используя данные приведенные в таблице 1.

ПОСТРОЕНИЕ ПЛАНОВ СКОРОСТЕЙ И УСКОРЕНИЙ

Строим план механизма для положения 4 в масштабе .

План скоростей строим в масштабе Скорость точки А: .

Методика построения плана изложена в п. 1.5.

План ускорений строим по методике, изложенной в п. 1.7.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Фазовые углы: Максимальный ход толкателя S_mах=7мм. Допускаемый угол давления γ_max = 30°

 

ТОЛКАТЕЛЯ

Строим диаграмму аналога ускорения толкателя. Масштабный коэффициент по оси абсцисс:

Длина отрезка оси абсцисс, соответствующего фазе удаления

H₁=H₂= =57,3мм

ПОСТРОЕНИЕ ПРОФИЛЯ КУЛАЧКА

Принимаем масштабный коэффициент линейных размеров кулачкового механизма . В выбранном масштабе минимальный радиус теоретического профиля R_min= 92,84мм. Методом обращенного движения строим теоретический профиль кулачка.

Находим диаметр ролика, используя рекомендуемые соотношения: ,где — наименьший радиус кривизны теоретического профиля кулачка в его выпуклой части. Его находим подбором, визуально найдя участок теоретического профиля с наибольшей кривизной. Этим участком предположительно является часть профиля 3...6. Проводим окружность и определяем радиус кривизны

Строим практический профиль кулачка.

IV. РАСЧЕТ МАХОВИКА

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Массы звеньев:

т₁ = 16кг; т₂ = 0,33кг; m₃= 0,33кг.

Момент инерции кривошипа

ПРОЕКТИРОВАНИЕ МАХОВИКА

Маховик проектируем в виде тяжелого обода, материал маховика — чугун марки СЧ 15 плотностью = 7200 кг/м³.

Вводим обозначения:D-диаметр маховика, D₁ — внутренний диаметр обода маховика; D₂ — наружный диаметр; b — ширина обода маховика. Определяем размеры и массу маховика:

 

V. РАСЧЕТ ПЛАНЕТАРНОГО РЕДУКТОРА

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Схема планетарного редуктора показана на рисунке. Передаточное отношение планетарной части редуктора и_1H= 5

УСЛОВИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Основные соотношения и условия проектирования перечислены ниже.

Формула Виллиса

u_1H=1+z₃/z₁

Условие соосности:

Условие соседства:

К < 180/arcsin z₂+2/z₁+z₂

Условие сборки: z₁+z₂/K=N

где К— число сателлитов; N— целое число.

ПОДБОР ЧИСЕЛ ЗУБЬЕВ

Возможное число сателлитов определяем из условия:

Приближение

Окончательно принимаем:

Находим диаметры делительных окружностей, принимая модуль колес

т = 2 мм (ГОСТ 9563—60).

Размеры колес:

Вычерчиваем схему редуктора в двух проекциях в масштабе М 1:2.

 

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Z₁=12, Z₂=27- числа зубьев колёс зубчатого зацепления; м=6мм – модуль зацепления.

 

РАСЧЁТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ ПО ТММ

Тема проекта: